Cette machine aspire le CO2 de l’air pour nous sauver du changement climatique

Le dispositif de capture de carbone de Climeworks prend le gaz de l’air et le commercialise ou l’entrepose dans le sol. Maintenant, nous avons juste besoin de quelques centaines de milliers d’autres, aussi vite que possible.

Posé sur un site d’incinération des déchets près de Zurich, une nouvelle installation de capture de carbone élimine maintenant le CO2 de l’air pour le vendre à son premier client. La station, ouverte le 31 mai, est la première entreprise commerciale de son genre. La start-up derrière elle – Climeworks – pense que nous aurons besoin de centaines de milliers d’autres.

Pour avoir une chance de maintenir la température globale de plus de deux degrés Celsius, la limite fixée par l’accord de Paris, il est probable que le passage à une économie faible en carbone ne suffira pas.

« Si nous disons qu’au milieu du siècle, nous voulons obtenir 10 milliards de tonnes par an, c’est probablement par là où nous devons commencer aujourd’hui. » [Photo: Julia Dunlop]

« Nous avons seulement moins de 20 ans aux taux d’émission actuels pour avoir de bonnes chances de limiter les émissions à moins de 2 ° C », explique Chris Field, directeur de l’Institut Stanford Woods pour l’environnement et co-auteur d’un article récent sur le sujet Enlèvement de carbone. « C’est donc un grand défi de le faire simplement en diminuant les émissions provenant de l’énergie, des transports et de l’agriculture ». L’élimination du carbone, que ce soit par la plantation de forêts ou des technologies plus avancées comme la capture directe de carbone, sera probablement nécessaire pour atteindre ce but.À la nouvelle usine suisse, trois conteneurs d’expédition empilés détiennent chacun six collectionneurs de CO2 de Climeworks. Les petits ventilateurs apportent de l’air dans les collecteurs, où un filtre éponge absorbe le dioxyde de carbone. Il faut deux ou trois heures pour saturer complètement un filtre, puis le processus est inversé: la boîte se ferme et le collecteur est chauffé à 212 degrés Fahrenheit, qui libère le CO2 sous une forme pure qui peut être vendue, fabriquée sous formes d’autres produits, sinon enterrée sous terre.

« C’est un grand défi de le faire simplement en diminuant les émissions provenant de l’énergie, des transports et de l’agriculture ». [Photo: Julia Dunlop]

« Vous pouvez le faire encore et encore », explique Jan Wurzbacher, co-fondateur et directeur de Climeworks. « C’est un processus cyclique. Vous saturez avec du CO2, vous régénérez, saturez, régénérez. Vous avez plusieurs de ces unités, et tous ces processus ne sont pas en parallèle. Certains prennent du CO2, certains libèrent du CO2. Cela signifie que l’ensemble de l’usine a une production continue de CO2, ce qui est également important pour le client ».Dans le cas de la première usine, le client est une serre voisine qui utilise le CO2 pour faire croître ses tomates et ses concombres (les plantes se développent en tirant le carbone de l’air, plus de dioxyde de carbone signifie plus de croissance, du moins à un certain degré). Climeworks parle également avec des entreprises de boissons qui utilisent du CO2 dans de l’eau gazeuse ou du soda, en particulier dans les usines de production situées dans des régions éloignées, où le transit d’une source conventionnelle de CO2 coûterait cher.

« Là, le plan de Climeworks, qui extrait de l’air directement sur le site, est très avantageux et aussi commercialement attractif à partir d’aujourd’hui », explique Wurzbacher. « Nous devons encore franchir quelques étapes sur la courbe des coûts, mais dans ces applications de niche déjà aujourd’hui, nous pouvons offrir un CO2 compétitif ».

« Si une entreprise nous paye pour enlever 10 000 tonnes de CO2 de l’air, nous mettons réellement en place une usine qui extrait ces 10 000 tonnes de CO2. » [Photo: Julia Dunlop]

Dans les deux cas, le CO2 capturé serait éventuellement relâché dans l’atmosphère. Mais la société prévoit également d’utiliser du CO2 pour fabriquer des produits neutres en carbone. En utilisant des énergies renouvelables, il peut diviser l’eau (qui est créée en sous-produit de son processus) pour créer de l’hydrogène, puis combiner cela avec le dioxyde de carbone dans divers procédés pour créer des plastiques (par exemple pour les baskets recyclés en CO2) ou du carburant.

En fin de compte, l’entreprise veut vendre sa capacité à éliminer le dioxyde de carbone de l’atmosphère et à le conserver sous terre, et pense que le marché pourrait être prêt à payer plus tôt que prévu initialement. Le GIEC, l’organisme international qui publie des rapports massifs et complets sur le changement climatique, a estimé que le monde devra éliminer en moyenne 10 millions de tonnes de CO2 de 10 milliards de tonnes par an de l’atmosphère d’ici le milieu du siècle.

« Si nous disons qu’au milieu du siècle, nous voulons atteindre 10 milliards de tonnes par an, c’est probablement là où nous devons commencer aujourd’hui », explique Wurzbacher. « Sur la base de nos expériences sur le marché, nous sommes très confiants que nous pourrons développer un marché dans un avenir proche, peut-être l’année prochaine ou en deux ou trois ans, pour vendre ces émissions négatives ».

Parce qu’il n’y a pas encore de prix global sur le carbone, l’entreprise imagine que les premiers clients pourraient être des entreprises qui ont besoin d’aide pour atteindre des objectifs climatiques ambitieux. Après avoir adopté des solutions plus évidentes, comme les énergies renouvelables, l’efficacité accrue et les changements de matériaux ou de transport, une entreprise pourrait se tourner vers des émissions négatives pour l’aider à compenser le reste de son empreinte.

[Photo: Julia Dunlop]

Wurzbacher contraste avec d’autres systèmes de certificats ou de certificats de carbone, comme avec le fait de payer pour avoir des arbres plantés quelque part. « Il est toujours difficile de saisir ce qui se passe réellement si vous faites ces régimes », dit-il. « Contrairement à cela, si une entreprise nous paye pour éliminer 10 000 tonnes de CO2 provenant de l’air, nous mettons réellement en place une usine qui extrait ces 10 000 tonnes de CO2 ».La plantation d’arbres ou la préservation des forêts existantes est également susceptible d’être un moyen essentiel d’absorber le CO2. « Le meilleur exemple de la technologie d’élimination du dioxyde de carbone que nous connaissons est de cultiver davantage de forêts et de protéger la teneur en carbone des sols », explique Field. « Et ce sont des technologie qui fournissent des co-avantages étendus et sont susceptibles de profiter ».

Mais les installations de capture d’air direct présentent certains avantages qui pourraient constituer une partie importante de la solution: l’installation de capture de CO2 est mille fois plus efficace que la photosynthèse.

« La capture d’air coûte de l’argent, donc tout ce que nous pouvons faire de moins cher que la capture d’air, nous devrions le faire, définitivement. » [Photo: Julia Dunlop]

« Un collecteur de CO2 a la même empreinte qu’un arbre », explique Wurzbacher. « Il faut 50 tonnes de CO2 retiré de l’air chaque année. Un arbre correspond à 50 kg d’air chaque année. C’est un facteur de surface qui est en jeu. Donc, afin d’atteindre le même objectif, vous auriez besoin d’une superficie 1000 fois moindre que ce qui serait nécessaire pour des plantes en croissance. » Les collecteurs de CO2 peuvent également être utilisés dans des zones qui ne seraient pas adaptées à l’agriculture, en préservant les terres nécessaires à l’agriculture ; ils n’ont pas besoin d’une source d’eau, contrairement à certains efforts de reboisement. Ils peuvent également fonctionner sur des énergies renouvelables.

Pourtant, pour avoir l’impact nécessaire, les installations de capture de CO2 devraient être construites à une échelle massive. La première usine en Suisse peut capturer 900 tonnes de dioxyde de carbone en un an, à peu près la même quantité d’émissions que 200 voitures. La société a calculé le nombre d’unités de taille de conteneur d’expédition nécessaires pour capturer 1% des émissions mondiales : la réponse était de 750 000.

Dans un sens, Wurzbacher dit que cela est moins énorme qu’il n’y paraît. Le même nombre de conteneurs d’expédition passent par le port de Shanghai toutes les deux semaines. Mais pour capturer les 10 gigatonnes d’émissions nécessaires, entre 10 et 20 autres entreprises de capture de carbone devraient avoir des opérations également importantes. (À compter d’aujourd’hui, une poignée d’autres, comme Carbon Engineering et Global Thermostat, travaillent sur une technologie similaire).

Field, le scientifique de Stanford, fait valoir qu’il est important de se rappeler que les technologies, tout aussi prometteuses qu’elles soient, sont en phase initiale et non prouvées, et seront confrontées à des défis dans la mise à l’échelle, surtout s’il n’y a pas de prix sur le carbone. Il dit également qu’il est essentiel que les gens n’aient pas une idée erronée du potentiel: la possibilité de capturer du carbone n’est pas une licence pour polluer davantage maintenant.

« Nous devons commencer à nous étaler aujourd’hui si nous voulons pouvoir conserver ces 10 gigatonnes chaque année d’ici 2040 ou 2050. » [Photo: Julia Dunlop]

« Ce que nous ne devrions pas faire, c’est d’agir au plus vite et pas se dire: » Oh, nous allons probablement trouver quelque chose plus tard que nous pouvons utiliser « , dit-il. « Beaucoup de scénarios qui se présentent dans les modèles rentables font exactement cela: ils disent que nous allons aborder cette technologie, en fonction d’informations incomplètes, il sera bon marché et efficace, la terre sera disponible et les gens vont accueillir ceci. C’est peut-être juste. Mais il n’y a presque aucune preuve confirmant que c’est juste. « Mais cette note de prudence ne signifie pas que la technologie n’est pas nécessaire. « L’élimination du CO2 est une très bonne idée », dit-il. « Et beaucoup de technologies devraient être déployées aujourd’hui. Beaucoup de technologies devraient être explorées.  »

« La capture d’air coûte de l’argent, donc tout ce que nous pouvons faire de moins cher doit être fait immédiatement et définitivement », explique Wurzbacher. « Mais nous aurons besoin de cela en plus. Et nous ne devrons pas seulement le développer aujourd’hui, mais nous devons commencer à l’agrandir dès aujourd’hui si nous voulons pouvoir conserver ces 10 gigatonnes chaque année d’ici 2040 ou 2050.  »

La captation du carbone, dit-il, est aussi importante que le passage massif à une économie à faible émission de carbone. Ce sont les deux. »

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